Thiết kế dao cắt
Để chọn được phương án thiết kế dao cắt hợp lý và thỏa mãn các yêu cầu đã đặt ra từ trước nhóm đã tiến hành thực nghiệm chọn dao cắt thích hợp đạt hiệu quả. Để cắt không phạm vào hạt ta cần có cơ cấu làm cữ chặn.
Trang 51
Bảng 6.4 So sánh phương án đĩa cao su và phương án đĩa dao răng
Phương án đĩa cao su Phương án đĩa dao răng
Hình ảnh thể hiện
Ưu điểm - Làm cử chặn không cho dao cắt phạm vào hạt
- Làm cử chặn không cho dao cắt phạm vào hạt
- Có tác dụng kéo trái ca cao vào dao cắt.
Nhược điểm - Không đủ ma sát để kéo trái ca cao vào dao cắt
Chọn phương án đĩa dao răng.
Chọn bề dày cho dao cắt
Nhóm tiến hành thực nghiệm để chọn ra giải pháp cắt hiệu quả. Nhóm tiến hành thử nghiệm với 4 chiều dày 8mm, 6mm, 4mm, 2 mm.
Nội dung thí nghiệm như sau:
- Nhóm tiến hành thí nghiệm với 4 dao cắt có các chiều dày như trên với mỗi loại ta thực hiện cắt 20 quả ca cao, sau đó đếm xem tương ứng với bề dày đó dao cắt cắt được tất cả bao nhiêu quả, sau đó ghi tất cả kết quả vào bảng và so sánh kết quả tốt nhất để chọn dao cắt.
Trang 52 -
Bảng 6.5Kết quả thí nghiệm chiều dày dao cắt
Dao dày 8 mm Dao dày 6 mm Dao dày 4 mm Dao dày 2 mm Số trái cắt được 3 7 13 19
Với kết quả trên nhóm quyết định chọn thiết kế dao cắt với bề dày là 2mm.
Chọn góc độ dao
Sau khi chọn được bề dày cho dao cắt ta tiếp tục thí nghiệm để chọn góc độ cho dao cắt.
Trong quá trình cắt ta nhận thấy góc sắc chính là ảnh hưởng lớn nhất đến việc cắt và tách vỏ trái ca cao.
Ta thí nghiệm để chọn góc dao như sau:
Theo kết quả nghiên cứu của anh Nguyễn Thoại Khanh học viên cao học tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
Hình 6.7 Dao cắt đĩa tròn
Nguồn: Bài viết chuyên đề 2 – Nguyễn Thoại Khanh
Tuy nhiên để đảm bảo dao có góc độ cắt hiệu quả nhóm quyết định chọn và thí nghiệm ở 5 góc độ sau: 160, 140,120, 100, 80 để cắt 100 quả ca cao (mỗi góc độ thực hiện 20 quả), ta được bảng 6.6:
Trang 53
Bảng 6.6 Kết quả thí nghiệm góc độ dao
Góc độ dao 160 140 120 100 80
Số quả cắt đạt 8 8 9 19 20
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
- Ở góc 180 và 160 dao cắt chưa được sắc bén nên quả ca cao chưa được tách ra hoàn toàn.
- Ở góc 140 và 120 kết quả cắt khả quan hơn, tuy nhiên số lượng quả cắt đạt hiệu quả vẫn chưa đạt 50%.
- Ở góc 100 và 80 dao cắt tốt. Hơn 90% số lượng quả được cắt đạt hiệu quả.
Tuy nhiên nhóm quyết định chọn góc dao là 100 vì với góc 80 thì dao sẽ yếu hơn, nhanh mòn dao và việc gia công góc 80 cũng hết sức khó khăn.
Từ những kết quả trên nhóm đã thiết kế được dao cắt như hình:
Trang 54
Tính toán chọn động cơ cho cụm dao cắt:
Nhóm tiến hành khảo sát tìm lực cắt cần thiết cho dao cắt. Mô hình thí nghiệm:
Hình 6.9 Mô hình tính lực cắt trái ca cao
Trang 55 - Cắt 50 trái ca cao, với 10 lần cắt.
+ Lần 1: Cắt 5 trái ca cao lấy trung bình ta được lực cắt Fc1 =… (N) + Lần 2: Cắt 5 trái ca cao lấy trung bình ta được lực cắt Fc2 = … (N)
+ ……….
+ Lần 10: Cắt 5 trái ca cao lấy trung bình ta được lực cắt Fc10 =… (N)
Bảng 6.7 Kết quả tính lực cắt trái ca cao
Fc1 Fc2 Fc3 Fc4 Fc5 Fc6 Fc7 Fc8 Fc9 Fc10 Fctb L. 1 205 230 260 280 275 265 300 250 280 215 256 L. 2 190 195 295 285 275 305 310 280 310 230 247,5 L. 3 195 235 300 300 285 310 285 200 275 255 264 L. 4 215 235 275 320 250 285 270 230 230 260 257 L. 5 200 240 255 315 265 265 300 245 300 215 260 L. 6 175 210 250 280 245 295 305 265 305 200 253 L.7 195 195 240 285 235 230 265 285 290 195 241,5 L.8 210 230 280 270 255 280 250 290 285 175 252,5 L.9 205 235 285 275 275 235 255 220 245 185 241,5 L.10 225 220 275 290 235 275 270 240 250 200 230 Fc 250 Ta tính lực cắt trung bình ta được Fc: Fc = 𝐹𝑐1+𝐹𝑐2+𝐹𝑐3+𝐹𝑐4+𝐹𝑐5+𝐹𝑐6+𝐹𝑐7+𝐹𝑐8+𝐹𝑐9+𝐹𝑐10 10 = 250 (N)
- Theo kết quả thực nghiệm trên ta có: Fc = 250 (N)
- Công suất cắt: Pc = 𝑉.𝐹𝑐
60.1000 =
𝜋.𝑛.𝑑 1000.𝐹𝑐
60.1000 = 0,0817 (kW)
- Công suất cắt trên một cặp dao: Pc1 = 0,0817.2 = 0,163 (kW)
- Công suất trên toàn cơ cấu cắt (gồm 4 cặp dao cắt): Pc4 = 0,163.4 = 0,652 (kW) - Công suất động cơ: Pct = 𝑃𝑐4
ɳ
mà ta có ɳ = ɳx.ɳol2 = 0,9.0,9952 = 0,891
Pct = 0,652
Trang 56
Vậy ta có thể chọn động cơ cho cơ cấu cắt có công suất là 0,8 (kW), tuy nhiên để đảm bảo độ ổn định ta chọn động cơ có công suất 1,2 (kW).